生产车间和制品的工艺设计

《生产车间和制品的工艺设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第8章生产车间和制品的工艺设计实例8-1合成树脂车间生产工艺设计一．合成树脂生产工艺设计的内容和步骤1．基本内容根据设计任务书规定的树脂品种、生产规模，结合厂区的具体条件。选择合成方法和工艺路线，选择工艺设备、编制工艺设计说明书等项工作。2．车间生产工艺设计步骤①根据设计任务书规定的树脂品种、选择合成方法和确定工艺流程；②根据生产规模，确定所用设备的规格、型号的数量；③根据生产规模，进行物料恒算；④根据所定工艺流程和选择的设备，完成车间的工艺布置。车间的工艺布置随设计的深度不同，又可分为初步设计，扩大初步设计和施工图设计三个等级

2、。初步设计：是在工艺计算、设备选型和工艺流程确定的基础上，绘制出生产车间平面图，编制出工艺设备表格等。扩大初步设计：是指在工艺计算的基础上对非工艺设计的内容提出具体的技术要求，以便完成非工艺专业的设计任务，如土建、水电等工程设计。施工图设计：在初步设计和扩大初步设计的基础上，完成各专业的施工图设计，确定工艺设备在车间的相对位置，管路安装部位等。二、合成树脂车间生产工艺设计（一）设计要求1.年产2000吨196#不饱聚酯树脂2.设计深度为扩大初步设计3.196#技术指标要求（见表7-16）用醇、酸直接熔融缩聚，除加入反应物料外，不加

3、其它物料，利用醇水的沸腾差，结合惰性气体的通入，使反应生成水分离出来。此法设备简单，生产周期短；（2）生产工艺设计1）生产方法和工艺流程的确定不饱和聚酯树脂在复合材料工业中是一类重要而且广泛使用的基体材料。不饱和聚酯树脂的生产方法，根据缩聚反应实施方法不同，可分为熔融缩聚法、溶剂共沸脱水法、减压法等多种。在缩聚反应过程中加入溶剂（如甲苯，二甲苯），利用甲苯和水的共沸点较水的低，将反应生成水迅速带出反应物，促使缩聚反应完成。优点是反应比较平稳，易掌握，制品颜色较浅，但需按一套分水回流装置。反应过程因有甲苯，应适当注意防火；在缩聚反应

4、进行到2/3～3/4时，抽真空减压脱水，减压速度为10分钟真空度提高100mm汞柱，直到真空度达600～700mm汞柱为止。待反应物料酸值达到要求时停止反应。此法树脂含水量较少，分子量较大。比较上述方法优缺点，采用减压法合成196#不饱和聚酯树脂。比较上述方法优缺点，采用减压法合成196#不饱和聚酯树脂。液体物料投料方式1.通过高位槽计量直接投料。2.通过齿轮泵将液体打入计量槽后，通过计量槽投料。此法精确。本设计采用此法。固体物料投料方式直接投入反应釜。此法经济实用，设备简单。本设计采用此法。2.把固体料熔融为液态，再通过计量槽投

5、料。合成树脂所用原材料有液体物料和固体物料两种。196#树脂的合成过程中，因投料的时机不同，又分为“一步法”和“二步法”。指生产过程中原料按配比在反应初期，一次投料合成树脂。指原料、单体分两批投入反应釜。如首先将二元醇和苯酐投入反应釜，在酸值为90～100时，再投入顺酐到反应终点。条件相同的情况下，“二步法”生产的树脂热变形温度及其它物理性能优于“一步法”，故本设计采用“二步法”。2）生产设备的选择合成树脂所用生产设备主要有反应釜、稀释釜、搅拌器、电动机、真空泵、风机、冷凝器等设备。①反应釜和稀释釜反应釜主要有搪玻璃反应釜和不锈钢

6、反应釜两类。搪玻璃反应釜耐腐蚀、价格低，但不能耐高温，一般其最高温度不超过150℃，而合成树脂的温度要超过200℃，故此类反应釜不能使用。不锈钢反应釜，耐腐蚀、耐高温，但造价高。目前合成不饱和聚酯多采用不锈钢反应釜，而稀释多采用搪玻璃反应釜，以降低设备投资。根据物料衡算，年产2000吨不饱和聚酯树脂车间，反应釜可选用5000立升不锈钢釜，稀释釜用7500立升搪玻璃反应釜可满足使用要求。在化工合成中所用的搅拌器通常有浆式搅拌器、框式搅拌器、涡轮搅拌器多种类型。在合成树脂生产中，多选用框式搅拌器（也称锚式搅拌器），底部形状和反应釜下封

7、头形状相似，而框架几何直径一般取反应釜直径的2/3～9/10，线速度约为0.5～1.5m/s，转速为50～70r/min。②搅拌器在合成树脂的工业生产中，要用到分馏冷凝器和卧式冷凝器。最常用的分馏冷凝器有塔板式分馏柱和填料式分馏柱两类。前者结构复杂、造价高；后者结构简单，易制造。目前合成树脂厂多采用填料式分馏冷凝器。常用的卧式冷凝器有列管式换热器、螺旋板式换热器、板翘式换热器等。而合成树脂厂目前多采用列管式换热器。列管式换热器又分为固定管板式换热器、浮头式换热器、填函式换热器、U型管式换热器等。其中固定管式换热器结构简单，造价低。

8、根据合成树脂的工艺特点采用固定管式换热器较好。对于稀释釜所用冷凝器，其主要作用是防止苯乙烯挥发，因此选用一个直立式冷凝器即可。③冷凝器反应釜和稀释釜加热方法通常有蒸汽加热和电加热。蒸汽加热需要高压锅炉，所需的蒸汽压力较大，但热效率较低。电加热设备成